estrutura? S S S S S S NA S S S S NA NA NA NA N A N A S S S
21 Existem mastros captores? N S N N N N NA N N N N NA N N N S N N S S
22 Os condutores de descida são distribuídos respeitando a
CHECKLIST CONFORME NORMA ABNT- NBR 5419 BLOCO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
23 Existem no mínimo duas descidas? S S S S S S NA S S S S NA S S S S S S S S
24 A estrutura possui um anel horizontal de cintamento a cada 20
m de altura (ou fração)? NA N NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA N
25 Nos SPDA não isolados são usados caixilhos de janelas como
anéis horizontais? N NA N N N N NA N N N N NA N N N N N N N N
26 Os caixilhos dos SPDA não isolados apresentam espaçamento
horizontal inferior a 6 m? NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA
27 Os condutores de descida estão instalados a distância mínima
de 0,5 m das portas e janelas? NA NA NA NA NA NC NA NA NA NA NA NA NC NA NC NC NC NC NC C
28 Os condutores de descida estão fixados a cada metro de
percurso? NA NC NA NA NA NC NA NA NA NA NA NA NC NC NC NC NC NC NC NC
29 Os condutores instalados dentro de calhas ou tubos são de
alumínio? NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA
30 Os captores, anéis, condutores de descida possuem seção
igual ou superior às especificações da norma? (tabela 3) C C C C C C NA C C C C NA C C C C C C C C
31 Existe eletroduto para proteção mecânica com altura mínima
do nível do solo de 2,5m? NA C NA NA NA C NA NA NA NA NA NA C C C C C C C C
32 O eletroduto para proteção mecânica metálico está aterrado? NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA
33 As estruturas de concreto armado são utilizadas como
descidas naturais? (se sim 5.1.2.5.4 e 5.1.2.5.5) S NA S S S NA NA S S S S NA NA NA NA NA NA NA NA NA
34
Existe proximidade entre o SPDA e outras instalações metálicas (térreo d= 11,5 cm, 2 pavimentos= 23 cm, e 4
pavimentos d=46 cm)? N N N N N N NA N N N N NA N N N N N N N N
35
Na entrega da construção, ou após qualquer
modificação/reparo a instalação do SPDA mantem-se de
acordo com o projeto? (D) NC NC NC NC NC NC NA NC NC NC NC NA NC NC NC NC NC NC NC NC
36 Quando o SPDA foi atingido por uma descarga atmosférica, foi
feita a inspeção? (D) SR SR SR SR SR SR NA SR SR SR SR NA SR SR SR SR SR SR SR SR
37 Existe documento para comprovação das inspeções visuais
anuais? SR RS SR SR SR SR NA SR SR SR SR NA SR SR SR SR SR SR SR SR
38 Existe documento para comprovação das inspeções visuais
trienais? SR RS SR SR SR SR NA SR SR SR SR NA SR SR SR SR SR SR SR SR
39 A entidade possui Relatório de verificação de necessidade do
SPDA e de seleção do respectivo nível de proteção? NC N C NC NC NC NC NA NC NC NC NC NA NC NC NC NC NC NC NC NC
40
A entidade possui Desenhos em escala mostrando as dimensões, os materiais e as posições de todos os
Em dois blocos (7 e 12) não se tem nenhum tipo de instalação, descartando qualquer comentário a seguir, em relação a cada questão do checklist.
Todas as não conformidades, e observações a respeito de todos os blocos seguirão na sequência crescente e com numeração de cada bloco conforme legenda:
1) Em apenas dois Blocos, 2 e 20, a instalação do SPDA é totalmente do tipo isolado. Em quatros blocos a instalação é totalmente não isolada, que são 13, 14, 15 e 17. Nos blocos restantes, os captores são instalados de forma isolada, mas o subsistema de descida permanece embutido ou em contato com a edificação, tornando o SPDA não isolado;
2) Em apenas um bloco, o número 18, que é o Bloco L4 os cabos do sistema permanecem esticados, no restante deles todos apresentam não conformidades com os cabos, que permanecem sem estar devidamente esticados, assim como mostra a Figura 15;
Figura 15 – Subestação 2, cabo não esticado Fonte: Autor.
3) Todas as edificações existentes, exceto as duas que não possuem SPDA, possuem hastes captoras conforme rege a norma em questão;
4) Em nenhum dos Blocos o subsistema de captor se da por meio de captor natural;
5) A questão não se aplica a nenhum bloco, justamente por não possuírem captores naturais;
6) Em 3 Blocos o SPDA possui dois tipos de captores, tanto do tipo Franklin, como do tipo Faraday que são 16, 19 e 20. Em exceto os dois blocos que não possuem SPDA (7 e 12), o restante das construções possui captor do tipo Faraday em seu sistema construtivo;
7) Excluindo os blocos 2, 7 e 12 que possuem captor do tipo Franklin, ou não apresentam sistema de proteção, o restante dos blocos possuem os captores dispostos em malhas conforme o sistema de proteção do tipo Faraday;
8) Conforme a Norma, a medida da malha, dos captores Faraday e para nível de proteção II que é o caso da Universidade, necessária para que haja devida proteção seria de 10 metros x 10 metros. No caso em questão, três blocos essa questão não se aplica (2, 7, 12) em três blocos o espaçamento está de acordo (3, 17, 19) e no restante todos os blocos apresentam espaçamento superior ao necessário;
9) Para os 6 blocos (3 que não possuem captores em malha e 3 que o espaçamento da malha está de acordo) a questão atual não se aplica, e o restante, esse espaçamento varia de bloco para bloco, Ex: Blocos 4 e 5 o espaçamento é em média 12,80 m por 9,30 m; blocos 8, 9, 10, 11 o espaçamento é de 13,30 metros por 9,30 metros e nos blocos 14, 15 e 16 o espaçamento chega a 9,40 metros por 64 metros como mostra a Figura 16;
Figura 16 – Blocos J2 e J3, (linha pontilhada indica os condutores da malha) Fonte: Autor. 64,00 9,4 0 12,90 9 ,4 0 12,90 9 ,4 0 12,90 9 ,4 0
10) Em apenas 1 bloco os condutores de descida não estão instalados de forma retilínea, de acordo a forma de instalação para não interferir na coluna de concreto da construção, no restante dos blocos ou os condutores permanecem retos, ou as descidas são feitas de forma natural não possuindo condutor de descida;
11) Assim como na questão anterior o mesmo bloco não conforme, apresenta outra não conformidade, ou seja, para o desvio de coluna, o cabo de descida acaba fazendo uma curva de 90º tornando a instalação do condutor de descida na posição horizontal como a Figura 17(a) mostra. O restante dos blocos esta dentro dos conformes;
12) Em nenhum dos blocos existe laço nos condutores;
13) Em apenas 1 bloco, como pode ser observado na Figura 17(b), os condutores de descida possuem emenda, no restante dos blocos ou os condutores não possui emenda, ou a questão não se aplica por a descida ser feita de forma natural;
1
(a) (b)
Figura 17 – Bloco J3, condutor de descida na horizontal (a), Bloco L1, condutor de descida com emenda (b)
14) Apenas um bloco possui conector de medição em todas as descidas de seu SPDA (bloco 20) no restante dos blocos, ou o bloco não possui conector de medição em função da descida ser natural, ou o bloco está não conforme, ou seja, nem todas as descidas possuem conector de medição como a Figura 18, e outros têm suas caixas de proteção cheias de entulho e terra, impedindo que os trabalhos sejam realizados, mostrado na Figura 19;
Figura 18 – Caixa d´água, condutor de descida sem conector com a malha de aterramento Fonte: Autor.
Figura 19 – Bloco L1, conector de medição enterrado Fonte: Autor.
15) Apenas dois Blocos possuem 20 metros de altura ou mais, os Blocos 2 e 20; 16) Exceto o bloco 2 que não possui captor do tipo Faraday, e os blocos 7 e 12
que não possuem nenhum tipo de sistema SPDA, todos os blocos restantes possuem um anel instalado em todo o perímetro;
17) Todos os blocos que possuem captor do tipo Faraday e um anel instalado em todo o perímetro da construção tem esse anel fixado na borda da construção;
18) Todos os blocos possuem parede construída em alvenaria;
19) Em três blocos (2, 7, 12) a questão não se aplica, em 5 blocos (13, 14, 15, 16) o espaçamento é inferior a 2 metros, os captores de descida estão próximos a eletro calhas utilizadas para passar fios de energia, perto de tubulações de gás e de postes de luz, mostrados na Figura 20, no restante dos blocos não existe nenhuma proximidade;
Figura 20 – Bloco L1, instalações metálicas instaladas a menos de dois metros do SPDA Fonte: Autor.
20) Os blocos 13, 14, 15, 16, 17 por possuírem seu SPDA não isolado (observado na Figura 21) e nos blocos 7 e 12 por não possuírem SPDA, a questão não se aplica. No restante dos blocos existe um espaçador entre a estrutura e os cabos do SPDA como são mostrados na Figura 22;
Figura 21 – Bloco L3, captores instalados sem espaçadores (SPDA não isolado) Fonte: Autor.
Figura 22 – Bloco J2, captores instalados com espaçadores Fonte: Autor.
21) Apenas os blocos com numeração de 2, 16, 19 e 20 possuem haste captora do tipo Franklin em seu SPDA, um exemplo é no Bloco L3, que possui captor tipo Franklin em sua instalação como nos mostra a Figura 23;
Figura 23 – Bloco L3, captores do tipo Franklin Fonte: Autor.
22) Apenas os blocos 2 e 17, possuem as descidas de seu SPDA com espaçamento médio de 15 metros (como mostrado na Figura 24) estando de acordo com a norma;
Figura 24 – Subestação, descidas apresentando conformidade no espaçamento Fonte: Autor.
23) Exceto os dois blocos que não possuem sistema de proteção todos os blocos restantes possuem no mínimo duas descidas;
24) A questão se aplica em apenas dois blocos (2 e 20) que não possuem anel de cintamento em seu sistema;
25) Em nenhum dos blocos do câmpus caixilhos são utilizados como anéis horizontais;
26) A questão não se aplica a nenhum bloco;
27) Em apenas um bloco (6) a conformidade é apresentada, nos blocos 13, 15, 16, 17, 18, 19 existe a proximidade em relação às janelas, tornando os blocos não conformes à norma, como pode ser observado na Figura 25. No restante dos blocos, as descidas são do tipo natural, não se aplicando a questão;
Figura 25 – Bloco L1, subsistema de descida instalado próximo às aberturas Fonte: Autor.
28) Exceto os blocos que possuem suas descidas instaladas de forma natural (1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11) e os blocos que não possuem instalação de SPDA (7 e 12) todos os outros blocos apresentam não conformidade no item, com a fixação de seus condutores de descida variando ente 1,20 metros até 2,50 metros, como pode ser verificado na Figura 26, os condutores de descida foram fixados a uma distância de aproximadamente 2,50 metros entre si;
Figura 26 – Caixa d´água, condutores de descidas fixados a mais de um metro de distância Fonte: Autor.
29) A questão não se aplica a nenhum bloco;
30) Todos os blocos exceto os que não possuem SPDA apresentam conformidade na seção de seus condutores;
31) Os blocos 2, 6, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 e 20 possuem eletroduto para proteção mecânica, apresentando conformidade. Nos demais blocos a questão não se aplica por o mesmo possuir descida embutida em concreto (descida natural) ou por não possuir sistema instalado;
32) A questão não se aplica a nenhum bloco, pois nenhum deles possui eletroduto metálico;
33) Os blocos que possuem suas descidas instaladas embutidas em concreto são os blocos 1, 3, 4, 5, 8, 9, 10 e 11. Nos mesmos, não é possível verificar conformidade ou não, pois a construção é antiga, impossibilitando de ver se a amarração está de forma correta, pois já está concretado. A continuidade e a resistência (com valor inferior a 1 ohm) não foram possíveis de serem verificadas, pois os cabos do aterramento estão enterrados, e não se teve autorização para retirar terra para encontrar os cabos, para assim, poder se realizar o teste. Pode-se observar na Figura 27, o condutor sendo direcionado para o interior da construção de concreto armado;
Figura 27 – Subestação 1, condutor de descida embutido na estrutura de concreto Fonte: Autor.
34) Em nenhum dos blocos existe proximidade entre si, ou entre outras instalações;
35) Não há registro de reparo ou modificação, o que se pode constatar é que o sistema já passou por reforma, ou manutenção, mas suas conexões não estão em bom estado, firmes e livres de corrosão e não mantem-se de acordo com a situação da entrega;
36) Não existem registros de que as instalações foram atingidas e assim como a questão anterior suas conexões não atendem a norma, não estando em bom estado, firmes e livres de corrosão e não mantem-se de acordo com a situação da entrega. Na Figura 28, uma árvore faz com que o subsistema de captor não fique livre, acabando de certa forma com uma certa tensão aplicada pelos galhos da arvore, podendo quebrar as fixações da instalação.
Figura 28 – Bloco I3, árvore em contato com a instalação Fonte: Autor.
Já na Figura 29(a) e Figura 29(b) os espaçadores estão com suas bases quebradas e tortas, não atendendo a norma, prejudicando a proteção da instalação;
(a) (b)
Figura 29 – Bloco I2, espaçador do subsistema de captor com base quebrada (a), e Bloco I4, espaçador do subsistema de captor com base quebrada e outro torto (b)
Fonte: Autor
37) Sem registros de inspeções visuais anuais; 38) Sem registros de inspeções completas trienais;
39) Não há registros de Relatórios de verificação de necessidade do SPDA e de seleção do respectivo nível de proteção na universidade;
40) A entidade possui desenhos em escala mostrando as dimensões, mas os mesmos não possuem detalhamento de materiais e dos componentes do SPDA. Em alguns blocos possui apenas a localização dos captores e descidas.
No geral, a partir das 40 questões aplicadas aos 20 blocos, são fornecidas 800 respostas, aonde 45% estão conforme a norma, 24,125% não estão de acordo com a norma e o 30,875% restantes, são as questões em que o item do checklist não se aplica aos blocos estudados da universidade.
Mesmo 45% dos itens estando conforme as exigências da norma, as questões que eles compreendem são questões que não influenciam de maneira significativa para o correto funcionamento do SPDA, como os 24,125% que estão não conformes. Ou seja, todas as respostas conformes a norma dificilmente vão ser negativas, pois os itens são básicos para uma edificação que possui SPDA.
Já as respostas não conforme, são respostas que estão diretamente ligadas a correta proteção proporcionada pelo sistema e também com relação ao acompanhamento de como as instalações estão, como elas vão permanecer após a devida manutenção e por um possível registro de descarga atmosférica na mesma.
Portanto, a questão não estando de acordo o Sistema de Proteção não funcionará corretamente, prejudicando os equipamentos, materiais e pessoas que estiverem na edificação.
5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Foi desenvolvido um checklist com perguntas baseadas na Norma ABNT NBR-5419/2005, e a partir do mesmo foram realizados estudos detalhados em cada bloco da universidade, aplicando o checklist em cada um deles, analisando item por item do sistema de proteção contra descargas atmosféricas obtendo bons resultados.
As maiores não conformidades encontradas se repetem em todos os blocos e por mais que o resultado de conformidades apresentado seja melhor em relação aos itens não conformes, são nesses itens não conformes que encontramos os maiores problemas. São itens como os cabos frouxos, o espaçamento dos módulos das malhas que ultrapassam as medidas exigidas pela norma, o espaçamento médio entre os condutores de descida, e a quantidade necessária deles para cada edificação. Os conectores entre os condutores de descidas e a malha de aterramento que possibilita maior controle, e acompanhamento do funcionamento do sistema de proteção. As proximidades dos condutores de descida as aberturas dos blocos e à instalações metálicas, a fixação dos condutores de descida, e de forma geral a instalação como um todo aonde pode se encontrar não conformidades como espaçadores quebrados, soltos e tortos, galhos de árvores que estão encostando nos sistemas de proteção.
Para solucionar esses problemas sugere-se primeiramente implantar um sistema de manutenção corretiva para readequar as não conformidades apontadas para que estas atendam as exigências da norma.
Outra maneira de acompanhamento das instalações em questão é realizar a implantação de um sistema de manutenção preventiva com base na Norma ABNT NBR-5419/2005. Pode ser utilizado o checklist elaborado no presente estudo como ferramenta de trabalho para auxiliar na realização das inspeções e acompanhamentos necessários, sejam visuais ou completos, em todas as instalações, para que as mesmas desempenhem um bom funcionamento e a proteção necessária para cada caso.
O departamento responsável pela manutenção da universidade poderia realizar as vistorias no SPDA de todos os blocos nos meses de janeiro e fevereiro (período de férias).
Estudos futuros, a partir daqui, são indicados e podem ser realizados sobre o restante do sistema que compõe uma instalação de SPDA, ou seja, como todo SPDA possui subsistemas de captor, descidas e aterramento, e os dois primeiros já estão concluídos.
A realização de um estudo sobre o subsistema de aterramento e equipotencialização é fundamental para se obter um completo estudo e maiores resultados sobre todas as instalações da universidade, bem como o risco, ou não, em que as instalações, equipamentos e pessoas estão sujeitos.
REFERÊNCIAS
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BECCATI FILHO, Tércio; OLIVEIRA, Andréia Cunha de. Suporte Isolador
Helicoidal com Aplicabilidade em SPDA – Sistema de Proteção Contra Descargas
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CAVALIN, Geraldo; CERVELIN, Severino. Instalações Elétricas Prediais: Conforme Norma NBR 5410:2004. 21. ed. rev. e atual. São Paulo: Érica, 2011.
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MAEDA, Lúcia Mitie; LEANDRO, Uiliam Vagner. Análize das Instalações de SDPA
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Eletrotécnica) – Centro de Educação Tecnológica do Paraná, Curitiba, 2004.
SILVA, Nivaldo P. da; et al. Análise dos custos causados pelas descargas atmosféricas: um estudo de caso em uma empresa de energia elétrica do sul do Brasil. 4º Encontro de Engenharia e Tecnologia dos Campos Gerais. Ponta Grossa. Ago. 2008.
MAMEDE FILHO, João. Instalações Elétricas Industriais. 8 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
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NISKIER, Julio; MACINTYRE, Joseph M. Instalações Elétricas. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
PELEGRINI, Márcio. Minimanual Compacto de Física - Teoria e Prática. 1. ed. São Paulo: Rideel, 1999.
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO. Introdução à Eletrostática. Apostila do Instituto de Física de São Carlos. 13 p. (----?).
Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Medianeira. Histório do câmpus Medianeira. Disponível em: <http://www.utfpr.edu.br/medianeira/o- campus>. Acesso em: 25 set. 2014.
VIANA, Ricardo L. Notas de aula no curso de física. Curso promovido pela Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas. Curitiba, ????.
Disponível em: <http://fisica.ufpr.br/viana/fisicab/aulas2/a_11.htm>. Acesso em: 09 out. 2014.
APÊNDICE B – DEFINIÇÃO DOS CRITÉRIOS DE OBRIGATORIEDADE
PAVIMENTO H TOTAL LARG. COMP. Ae Ng Nd Nc
AVALIAÇÃO GERAL DO RISCO FATOR DE PONDERAÇÃO Setor C, D, E e F Caixa D'água Subestação 1 Bloco J1 Bloco J2 Bloco J3 Manutenção e Limpeza Bloco I1 Bloco I2 Bloco I3 Bloco I4 Bloco I5 Bloco H Bloco L1 Bloco L2 Bloco L3 Subestação 2 Bloco L4 R.U. Setor A
APÊNDICE C – CHECKLIST
CHECKLIST CONFORME NORMA ABNT- NBR 5419 BLOCO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 O tipo de SPDA é: a) Isolado b) não Isolado
2 Os cabos estão esticados? s) Sim n) Não
3 Existem hastes captoras?
4 Há elementos captores naturais?
5 Os captores naturais atendem as condições do item 5.1.1.4.2?
6 Qual o método utilizado para a escolha dos captores: a) Franklin b) Faraday c) Eletrogeométrico
7 Os condutores estão dispostos em malhas?
8 A largura do modulo da malha atende as especificações da Tabela 1?
9 Qual a largura do módulo da malha quando Não Conforme?
10 Os condutores de Descidas são retilíneos?
11 Os condutores de descidas são verticais?
12 Existem laços? 13 Os condutores de descidas têm emendas?
14 Existe um conector de medição entre o condutor de descida e a malha de aterramento?
15 A estrutura possui mais que 10 m de altura?
16 Existe captor instalado em forma de anel disposto ao longo de todo perímetro nas instalações do tipo faraday?
17 O anel captor esta instalado: a) Na Borda b) Recuado inferior a 0,5m do perímetro superior da edificação
18 A Parede da estrutura é de material: a) Não inflamável (A ), b) Inflamável com alto ponto de fulgor (B) ; c) Inflamável com baixo ponto de fulgor (C)
19 A distância entre o captor e as instalações metálicas no SPDA isolado do volume a proteger é maior que 2 m?
CHECKLIST CONFORME NORMA ABNT- NBR 5419 BLOCO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Existem mastros captores?
22 Os condutores de descida são distribuídos respeitando a distância conf. tabela 2?
23 Existem no mínimo duas descidas?
24 A estrutura possui um anel horizontal de cintamento a cada 20 m de altura (ou
fração)?
25 Nos SPDA não isolados são usados caixilhos de janelas como anéis horizontais?
26 Os caixilhos dos SPDA não isolados apresentam espaçamento horizontal inferior a 6
m?
27 Os condutores de descida estão instalados a distância mínima de 0,5 m das portas e
janelas?
28 Os condutores de descida estão fixados a cada metro de percurso?